(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラック本体に栽培物載置棚を上下複数段に設置したラックと、各栽培物載置棚の上方に位置して複数台ずつ設けられて栽培物載置棚の栽培物を照明する照明器具と、これら各照明器具を前記ラック本体に対して個別に上下位置変更可能に支持する複数の照明器具昇降機構とを備え、
前記各照明器具は、前記ラック本体の幅方向に延びてラック本体の奥行き方向に複数台平行に並べて設けられ、前記照明器具昇降機構は、前記各照明器具の両端にそれぞれ設けられた照明支持具と、前記ラック本体に設けられて前記各照明器具の両端の前記照明支持具を上下位置変更可能に案内する複数の照明受部材と、前記ラック本体に設けられて前記各照明器具を個別に持ち上げ付勢する昇降用ユニットと、前記各照明器具の前記各照明支持具を前記照明受部材に対して上下位置変更可能に留め付ける留め具とでなる照明付き栽培システム。
【請求項２】
請求項１において、前記昇降用ユニットは、前記ラック本体の奥行き方向に延びて前記ラック本体に取付けられる昇降用ユニット本体と、この昇降用ユニット本体の奥行き方向に並ぶ複数箇所に設けられてそれぞれ下端が前記奥行き方向に並ぶ各照明器具に結合され照明器具をばね部材によって持ち上げ付勢する持ち上げ力付与機構とでなる照明付き栽培システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記照明器具の両端にそれぞれ設けられた照明支持具は係止孔を有し、前記照明受部材は上下方向に並ぶ複数の位置決め孔を有し、留め具は、前記照明受部材の任意の位置決め孔に差し替え可能に差し込まれて前記照明支持具の係止孔に係合する照明付き栽培システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、植物工場等に設置される照明付き栽培システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
植物工場では、単位面積あたりの栽培数を増やすため、一般的に栽培部分を多段とした多段式栽培システムが用いられている。多段式栽培システムにおける各段の栽培部分には、栽培する植物の大きさに関係なく、植物の光合成を促進するための照明器具（蛍光灯、ＬＥＤ、高圧Ｎａランプなど）が所定の位置に取付けられている。このため、照明器具から栽培部分に照射される光の照度は常に一定となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−５０２８８号公報
【特許文献２】特開平８−２６６１５２号公報
【特許文献２】特開平６−１９７６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記した従来の多段式栽培システムでは、栽培する植物の大きさに関係なく、常に一定位置に取付けられた照明器具により光が植物体に照射される。そのため、栽培する植物体が小さい時点に合わせて必要照度を設定すると、成長により植物体が大きくなった時点で、必要照度以上の光を照射することになる。あるいは、植物体が大きくなった時点に合わせて必要照度を設定すると、植物体が小さいときには照度不足となる。また、植物体の大きさに関係なく、必要に応じて照度を設定・調整する場合は、照明器具に対する照度制御が必要になるため、設備コストが増大するという問題が生じる。
【０００５】
この発明の目的は、栽培する植物体の成長により大きさに変化があっても、常に必要照度の光を植物体に照射でき、設備コストも抑制できる照明付き栽培システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の照明付き栽培システムは、ラック本体に栽培物載置棚を上下複数段に設置したラックと、各栽培物載置棚の上方に位置して複数台ずつ設けられて栽培物載置棚の栽培物を照明する照明器具と、これら各照明器具を前記ラック本体に対して個別に上下位置変更可能に支持する複数の照明器具昇降機構とを備える。
【０００７】
この構成によると、各照明器具を前記ラック本体に対して個別に上下位置変更可能に支持する複数の照明器具昇降機構を設けたため、栽培する植物体の大きさが成長により変化しても、照明器具昇降機構を調整するだけで、常に必要照度の光を植物体に照射できる。そのため、制御装置などの過剰な設備が要らず簡易な設備で対応できるため、設備コストも抑制できる。また、必要照度を大きくする場合には、照明器具を栽培する植物体に近接させることで対応できるため、照明器具の負荷を下げることができる。さらに、照度の調整には熟練を要せず誰でも使用できる。照明器具昇降機構は、各照明器具を個別に上下位置変更可能であるため、同じ栽培物載置棚の栽培物に、栽培物載置棚上の照明器具並び方向の場所による大きさの違いがあっても、各照明器具を場所毎に高さ調整することで、場所による大きさの違いに対処することができる。
【０００８】
前記各照明器具は、前記ラック本体の幅方向に延びてラック本体の奥行き方向に複数台平行に並べて設けられ、前記照明器具昇降機構は、前記各照明器具の両端にそれぞれ設けられた照明支持具と、前記ラック本体に設けられて前記各照明器具の両端の前記照明支持具を上下位置変更可能に案内する複数の照明受部材と、前記ラック本体に設けられて前記各照明器具を個別に持ち上げ付勢する昇降用ユニットと、前記各照明器具の前記各照明支持具を前記照明受部材に対して上下位置変更可能に留め付ける留め具とでなる。
このように構成した場合、照明器具の重量が昇降用ユニットで持ち上げ付勢されるため、作業者が手作業で上下位置変更を行うにつき、照明器具を支えておく必要がなく、位置変更作業が容易である。また、照明器具の位置調整では、照明器具が照明受部材と照明支持具とで案内されるため、上下位置変更時に位置ずれしない。
【０００９】
また、この発明において、前記昇降用ユニットは、前記ラック本体の奥行き方向に延びて前記ラック本体に取付けられる昇降用ユニット本体と、この昇降用ユニット本体の奥行き方向に並ぶ複数箇所に設けられてそれぞれ下端が前記奥行き方向に並ぶ各照明器具に結合され照明器具をばね部材によって持ち上げ付勢する持ち上げ力付与機構とでなるものとしても良い。
このように昇降用ユニットを構成した場合、照明受部材と照明支持具とによる位置ずれ防止作用のため、平行リンクなどを用いず、持ち上げ力付与機構で支持しても、位置ずれを生じずに照明器具を昇降させることができる。
【００１０】
また、この発明において、前記照明器具の両端にそれぞれ設けられた照明支持具は係止孔を有し、前記照明受部材は上下方向に並ぶ複数の位置決め孔を有し、留め具は、前記照明受部材の任意の位置決め孔に差し替え可能に差し込まれて前記照明支持具の係止孔に係合するものとしても良い。
このように構成した場合、構成がコンパクトになり、複数の照明器具が奥行き方向に並んでいてもスペース的に無理無く設置できる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の照明付き栽培システムは、ラック本体に栽培物載置棚を上下複数段に設置したラックと、各栽培物載置棚の上方に位置して複数台ずつ設けられて栽培物載置棚の栽培物を照明する照明器具と、これら各照明器具を前記ラック本体に対して個別に上下位置変更可能に支持する複数の照明器具昇降機構とを備えるため、栽培する植物体の大きさに関係なく、常に必要照度の光を植物体に照射でき、設備コストも抑制できる。また、同じ栽培物載置棚の栽培物に、栽培物載置棚上の場所による大きさの違いがあっても、照明器具の場所毎に、大きさの違いに対処することができる。
また、前記各照明器具は、前記ラック本体の幅方向に延びてラック本体の奥行き方向に複数台平行に並べて設けられ、前記照明器具昇降機構は、前記各照明器具の両端にそれぞれ設けられた照明支持具と、前記ラック本体に設けられて前記各照明器具の両端の前記照明支持具を上下位置変更可能に案内する複数の照明受部材と、前記ラック本体に設けられて前記各照明器具を個別に持ち上げ付勢する昇降用ユニットと、前記各照明器具の前記各照明支持具を前記照明受部材に対して上下位置変更可能に留め付ける留め具とでなるため、作業者が手作業で上下位置変更を行うにつき、照明器具を支えておく必要がなく、位置変更作業が容易である。また、照明器具の位置調整では、照明器具が照明受部材と照明支持具とで案内されるため、上下位置変更時に位置ずれしない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態に係る照明付き栽培システムを正面側から見た斜視図、（Ｂ）は同照明付き栽培システムを背面側から見た斜視図である。
【図２】同栽培システムの正面図である。
【図３】同栽培システムの右側面図である。
【図４】同栽培システムの背面図である。
【図５】同栽培システムの平面図である。
【図６】図２のVI− VI 矢視断面図である。
【図７】図５のVII −VII 矢視断面図である。
【図８】同栽培システムの各照明器具を上方位置に設定した状態を示す斜視図である。
【図９】同栽培システムの分解斜視図である。
【図１０】同栽培システムの上部を示す斜視図である。
【図１１】同栽培システムの照明器具昇降機構における昇降用ユニットの斜視図である。
【図１２】同栽培システムの照明器具と照明器具昇降機構における照明支持具との組合わせ体を示す斜視図である。
【図１３】同組合せ体の分解斜視図である。
【図１４】同栽培システムの照明器具昇降機構における照明受部材の斜視図である。
【図１５】同栽培システムの照明器具昇降機構における照明支持具と照明受部材との組合せ部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
この発明の一実施形態を図１〜図１５と共に説明する。図１（Ａ），（Ｂ）は、この実施形態の照明付き栽培システムを正面側および背面側から見た斜視図を示し、図２，図３，図４および図５は、正面図，右側面図，背面図および平面図を示す。この照明付き栽培システムは、植物工場内に設置されて植物の栽培に供される多段式栽培システムであって、ラック本体２に栽培物載置棚３を上下複数段に設置したラック１と、各栽培物載置棚３の上方にそれぞれ位置して栽培物載置棚３の栽培物を照射する複数台の照明器具４と、これらの各照明器具４を前記ラック本体２に対して上下位置変更可能に支持する照明器具昇降機構５とを備える。
【００１４】
前記ラック本体２は、左右両端の前後位置に立設される複数本の縦フレーム１４と、幅方向に延びて前部左右の縦フレーム１４，１４間、および後部左右の縦フレーム１４，１４間を連結する上下複数段の幅方向横フレーム１５と、奥行き方向に延びて左部前後の縦フレーム１４，１４間、および右部前後の縦フレーム１４，１４間を連結する上下複数段の奥行き方向横フレーム１６とにより構成される。
【００１５】
前記栽培物載置棚３は、図示の例では上下４段に設置される。各段の栽培物載置棚３は、それぞれ前記ラック本体２の幅方向横フレーム１５および奥行き方向横フレーム１６を構成部材の一部として共用し、さらに前後の幅方向横フレーム１５，１５間に幅方向に並ぶ複数本の桟部材１７を連結して構成される。これら各段の栽培物載置棚３には図２のように栽培用トレイ１３が載置される。また、この照明付き栽培システムの真下には、図示しない養液タンクが配置され、ラック本体２に沿って配管された養液給水パイプ１９（図６）などを経て各栽培物載置棚３上の栽培用トレイ１３に養液が供給される。
【００１６】
各段の栽培物載置棚３に対応してそれらの栽培物載置棚３の上方に照明器具４が複数台並べて設けられる。これら照明器具４は、図１２および図１３に斜視図で示すように、照明反射板７および複数の光源保持具８を有し前記ラック本体２の幅方向に延びる器具本体６と、前記各光源保持具８に保持された複数（ここでは２つ）の光源９とを有する。光源保持具８は、光源９に電気的に接続する端子（図示せず）を有するソケット等である。光源９は、例えば丸棒状の蛍光灯やＬＥＤランプ等からなる。ここでは、各段の栽培物載置棚３ごとに、図９のようにラック本体２の幅方向に延びる３台の照明器具４がラック本体２の奥行き方向に平行に並べて設けられる。照明器具４における各光源９は、図１３のように照明反射板７の裏面に前後方向に並べて取付けられる。照明反射板７の反射面となる裏面には白色塗装が施される。照明反射板７はその前後端に下向きの折り曲げ部７ａを有する。これにより、照明器具４からの光が栽培物載置棚３の植物に効率良く照射される。なお、図１に示すように、ラック本体２の両側面と背面には側面反射板１１と背面反射板１２が設けられ、これにより照明器具４からの光がより効率良く植物に照射される。
【００１７】
前記照明器具昇降機構５は、図１２および図１３に斜視図で示すように各照明器具４の両端にそれぞれ設けられた照明支持具２０と、図１４および図１５に斜視図で示すようにラック本体２に設けられて前記各照明器具４の両端の照明支持具２０を上下位置変更可能に案内する複数の照明受部材２１と、図１０および図１１に斜視図で示すようにラック本体２に設けられて各照明器具４を個別に持ち上げ付勢する昇降用ユニット２２と、図１５に斜視図で示すように各照明器具４の照明支持具２０を対応する照明受部材２１に対して上下位置変更可能に留め付ける留め具２３とでなる。
【００１８】
図１２，図１３に示すように、各照明器具４の両端にそれぞれ設けられる照明支持具２０は、照明器具４の両端に直接取付けられる取付部材２４と、この取付部材２４の外側に固定されて外向きに開口する断面コ字状で縦長のスライド部材２５とでなる。スライド部材２５の外向きに突出する両フランジ部２５ａには、これら両フランジ部２５ａをその並び方向に貫通して前記留め具２３を係止させる係止孔２６，２７が形成されている。一方の係止孔２６は留め具２３の雄ねじ部を挿通させる挿通孔とされ、他方向の係止孔２７は留め具２３の雄ねじ部を螺合させるねじ孔とされている。スライド部材２５の背面には、図１５に示すように、照明器具４を上下位置調整するときに、支え持つためのグリップ２８が内向きに突出して設けられている。
【００１９】
図１４のように、照明受部材２１は、前記各照明器具４の両端に設けられる照明支持具２０のスライド部材２５に対面して内向きに開口する断面コ字状で縦長の部材であって、その内側に照明支持具２０のスライド部材２５が上下にスライド自在に係合する。この照明受部材２１の内向きに突出する両フランジ部２１ａには、上下方向に並ぶ複数の位置決め孔２９が形成されている。前記留め具２３は、その雄ねじ部が照明受部材２１の任意の位置決め孔２９に差し替え可能に差し込まれて照明支持具２０の係止孔２６，２７に係合する。
【００２０】
図１０および図１１に示すように、昇降用ユニット２２は、ラック本体２における各段の幅方向中間位置において、奥行き方向に延びて前後の幅方向横ムレーム１５，１５間に取付けられる昇降用ユニット本体３０と、この昇降用ユニット本体３０の奥行き方向に並ぶ複数箇所、つまり各段の複数台の照明器具４の並び位置に対応する複数箇所に設けられた持ち上げ力付与機構３１とでなる。持ち上げ力付与機構３１は、対応する照明器具４をばね部材（図示せず）によって持ち上げ付勢する機構である。前記ばね部材は、ゼンマイばねや、ねじりコイルばね等からなる。ここでは、持ち上げ力付与機構３１は巻取式の構成とされ、昇降用ユニット本体３０に設けられる巻取り部３１ａと、この巻取り部３１ａ側に付勢される可撓性の帯材３１ｂとを有し、帯材３１ｂの一端を照明器具４の器具本体６に止着して構成される。
【００２１】
この照明付き栽培システムにおいて、例えば図５のVII −VII 矢視断面図を示す図７や図８のように、照明器具４が各段の栽培物載置棚３から上方に離間した上位置にあるとする。この状態から、各段の複数台の照明器具４のうちいずれかを、対応する栽培物載置棚３に近接した下位置に位置調整したいときには、対応する照明器具４の両端の照明支持具２０の係止孔２６，２７、およびこの照明支持具２０を受けるラック本体２側の照明受部材２１の位置決め孔２９から留め具２３を抜いて位置決め解除し、照明器具４を所望の下位置に位置調整する。これに併せて、昇降用ユニット２２における持ち上げ力付与機構３１の巻取り部３１ａから、その持ち上げ力に抗して帯材３１ｂが繰り出される。そのままでは、持ち上げ力付与機構３１の持ち上げ力によって照明器具４は上位置に戻ろうとするので、その位置で照明支持具２０の係止孔２６，２７に整合している照明受部材２１の位置決め孔２９に留め具２３の雄ねじ部を差し込み、照明支持具２０の係止孔２６，２７に係合させる。なお、図６では、最上段の照明器具４について上位置に設置した場合と下位置に設置した場合の両方の状態を示している。
【００２２】
逆に、照明器具４を下位置から上位置に位置調整したいときにも、上記と同様に、照明支持具２０の係止孔２６，２７、および照明受部材２１の位置決め孔２９から留め具２３を抜いて位置決め解除し、照明器具４を所望の上位置に調整し、その位置で照明支持具２０の係止孔２６，２７に整合している照明受部材２１の位置決め孔２９に留め具２３の雄ねじ部を差し込み、照明支持具２０の係止孔２６，２７に係合させる。
【００２３】
このように、この照明付き栽培システムでは、ラック本体２に栽培物載置棚３を上下複数段に設置したラック１と、各栽培物載置棚３の上方に位置して複数台ずつ設けられて栽培物載置棚３の栽培物を照明する照明器具４と、これら各照明器具４を前記ラック本体２に対して上下位置変更可能に支持する照明器具昇降機構５とを備えているので、栽培する植物体の成長による大きさの変化があっても、照明器具昇降機構５で照明器具４の高さ位置を調整するだけで、常に必要照度の光を植物体に照射できる。また、制御装置などの過剰な設備が要らず簡易な設備で対応できるため、設備コストも抑制できる。また、必要照度を大きくする場合には、照明器具４を栽培する植物体に近接させることで対応できるため、照明器具４の負荷を下げることができる。さらに、照度の調整には熟練を要せず誰でも使用できる。
【００２４】
また、この実施形態では、前記各照明器具４が、ラック本体２の幅方向に延びてラック本体２の奥行き方向に複数台平行に並べて設けられ、前記照明器具昇降機構５を、各照明器具４の両端にそれぞれ設けられた照明支持具２０と、ラック本体２に設けられて各照明器具４の両端の前記照明支持具２０を上下位置変更可能に案内する複数の照明受部材２１と、ラック本体２に設けられて各照明器具４を個別に持ち上げ付勢する昇降用ユニット２２と、各照明器具４の各照明支持具２０を照明受部材２１に対して上下位置変更可能に留め付ける留め具２３とで構成している。このため、照明器具４の重量が昇降用ユニット２２で持ち上げ付勢されることになる。これにより、作業者が手作業で上下位置変更を行うにつき、照明器具４を支えておく必要がなく、位置変更作業が容易である。また、照明器具４の位置調整では、照明器具４が照明受部材２１と照明支持具２０とで案内されるため、上下位置変更時に位置ずれしない。
各照明器具４は、上記のようにラック本体２の幅方向に延びてラック本体２の奥行き方向に複数台平行に並べて設けられ、照明器具昇降機構５により個々の照明器具４毎に上下位置の調整が可能である。そのため、栽培する植物体がラック本体２の奥行き方向によって高さが異なっても、その植物体の高さに応じて奥行き方向の各照明器具４毎の高さを相互に異ならせることで、植物体をより適切な高さから照明することができる。
【００２５】
また、この実施形態では、前記昇降用ユニット２２が、ラック本体２の奥行き方向に延びてラック本体２に取付けられる昇降用ユニット本体３０と、この昇降用ユニット本体３０の奥行き方向に並ぶ複数箇所に設けられてそれぞれ下端が奥行き方向に並ぶ各照明器具４に結合され照明器具４をばね部材によって持ち上げ付勢する持ち上げ力付与機構３１とでなるが、照明受部材２１と照明支持具２０とによる位置ずれ防止作用のため、平行リンクなどを用いず、持ち上げ力付与機構３１で照明器具４を支持しても、位置ずれを生じずに照明器具４を昇降させることができる。
【００２６】
また、この実施形態では、照明器具４の両端にそれぞれ設けられた照明支持具２０が係止孔２６，２７を有し、照明受部材２１は上下方向に並ぶ複数の位置決め孔２９を有し、留め具２３は、照明受部材２１の任意の位置決め孔２９に差し替え可能に差し込まれて照明支持具２０の係止孔２６，２７に係合するものとしているので、構成がコンパクトになり、複数の照明器具４が奥行き方向に並んでいてもスペース的に無理無く設置できる。
【符号の説明】
【００２７】
１…ラック
２…ラック本体
３…栽培物載置棚
４…照明器具
５…照明器具昇降機構
２０…照明支持具
２１…照明受部材
２２…昇降用ユニット
２３…留め具
２６，２７…係止孔
２９…位置決め孔
３０…昇降用ユニット本体
３１…持ち上げ力付与機構
【図１】
0005832834.tif 000002
【図２】
0005832834.tif 000003
【図３】
0005832834.tif 000004
【図４】
0005832834.tif 000005
【図５】
0005832834.tif 000006
【図６】
0005832834.tif 000007
【図７】
0005832834.tif 000008
【図８】
0005832834.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005832834.tif 000011
【図１１】
0005832834.tif 000012
【図１２】
0005832834.tif 000013
【図１３】
0005832834.tif 000014
【図１４】
0005832834.tif 000015
【図１５】
0005832834.tif 000016